Fragen zu Kombi-Grafikkarte AT-Bus

Hallo zusammen.

Habe mal grundsätzliche Fragen, wenn es um HW-Adressierung und BIOS-Caching ("shadowing" RAM/LevelCache) für beschleunigte Zugriffe von AT-/ISA-Bus basierende VGA/XGA-Grafikkarten in PCs geht.

Für den weiteren Verlauf wird angenommen, das eine ATI Graphics Ultra Pro verbaut ist, es die einzige Grafikkarte im PC ist und folgende Konfiguration vorliegt:

• IRQ 10

• BIOS-Adresse 0xCA000

• Adapter-BIOS ist aktiviert

• VGA-Funktion des Adapters ist aktiviert

Das System-BIOS unterstützt die Funktionen "Shadow BIOS ROM" und "Cache Shadow RAM" u.a. auch für das "Video BIOS", wobei die vorhandenen BIOS-Adressbereiche 0xC0000 - 0xC7FFF in den RAM oder gar im CPU-näheren Cache beim Systemstart geladen werden.

Funktionen wie "Shadow Adaptor ROM" oder "Cache Adaptor ROM" stehen nicht zur Auswahl.

0. Was ist der Unterschied zwischen shadowing für "BIOS ROM" (max 64 kiB) zu "Adaptor ROM" (max 16kiB)?

Es ist bekannt, dass Zugriffe auf BIOS-Routinen von Adaptern in kürzerer Zeit ablaufen, wenn der Zugriff nicht auf die langsamen E/PROM-Bausteine, sondern auf RAM oder besser auf den Cache erfolgt. Soweit noch verständlich.

Angenommen der Anteil des VGA-BIOS auf dem ISA-Adapter belegt eine Adresse des obenstehenden Bereiches (Memory Mapping).

1. Warum kann man dann zusätzlich eine BIOS-Adresse (für XGA oder 8514/A) vergeben, beginnend bei 0xC8000, nächste bei 0xCA00 usw (= 32 kiB Block) ?

2. Ist die (zusätzliche?) BIOS-Adresse überhaupt dem XGA- bzw 8514/A-Anteil (Funktion) zuzuordenen?

Die Grafikkarte lässt keine Einstellung zu, um die BIOS-Adresse innerhalb des im System-BIOS vorgegebenen, fixen, vom User nicht adressierbaren Speicherbereich hineinzukonfigurieren. Das ist so vorgegeben und daher für mich nicht weiter relevant. Generell stehen allen Adaptern in Summe 96 kiB für BIOS Adressen zur Verfügung, wobei die Bereiche nicht überlappen dürfen. Auch klar.

3. Hat die Grafikkarte einen DMA und I/O-Port?

4. Wenn ja wie läst dich der ermitteln?

Solaris 2.4 bietet mit prtconf zwar eine Anzeige, die jedoch den XGA/VGA-Teil (dplctl .. DisPLayConTroLer) nicht im Detail aufführt, nicht mal den IRQ, ggf liegt auch ein IRQ-Konflikt mit dem NIC vor.

5. Ist das im RAM/Cache zwischengespeicherte Video-BIOS des VGA-Anteils direkte Funktionalitäten die von Programmen genutzt werde können?

6. Wenn ja, welche zum Beispiel?

7. In welchem Fall wären beschleunigte Zugriffe neben dem VGA-Ctrl (innerhalb Adr-Bereich des MB-BIOS) auch beim XGA-Ctrl (außerhalb des Adr-Bereiches) möglich?

Ohne DMA oder Memory Mapping fällt mir nicht ein.

8. Welchen Vorteil bietet es für einen Treiber oder Programm mit HW-Zugriff, wenn die BIOS-Adresse (Bereich) nahe am Beginn des Adressbereiches liegt?

Hintergrund meiner Fragen sind Vorgaben und Empfehlungen zur Konfiguration von PCs im Eindatz unter einem DOS und Sun Solaris x86 (2.1/2.4).

Auf den SPARCstations gibt es solche Fragestellungen (Fragestellungen) nicht, dafür andere

Zitat von escimo

1. Warum kann man dann zusätzlich eine BIOS-Adresse (für XGA oder 8514/A) vergeben, beginnend bei 0xC8000, nächste bei 0xCA00 usw (= 32 kiB Block) ?

muss natürlich "(= 8 kiB Block)" lauten.

Im ersten Beitrag sind noch weitere Typos vorhanden, die sich negativ bemerkbar machen bzw einfach nicht zu passen scheinen. Mit Handy lässt es sich nicht gut tippen, vor allem ohne Auto-Korrektur. Zu spät...

Dankeschön. Dann sind es ja nur noch fünf bis sechs offene Fragen. Hoffentlich kann ich mir selbst noch welche beantworten.

0. Was ist der Unterschied zwischen shadowing für "BIOS ROM" (max 64 kiB) zu "Adaptor ROM" (max 16kiB)?

https://www.rigacci.org/docs/b…nline/firmware/shadow.htm

Zitat von The BIOS Companion, p.126 ff

VIdeo ROM Shadow C000, 32k

Allows you to shadow (...) contents of the Video ROM at the specified address, e.g. C000, into extended memory for better performance. The extended memory is then given the same address (...), and then write-protected (...).

(...). However, you will lose a corresponding amount of extended memory. If your video card had 16k of ROM, shadow at C400 only. If it has 32k (most do), you should include C000 as well. If you have more than that, ensure you include C800 or you might get instability when only part of the code is shadowed, (...)

(...) , if you use a lot of older DOS games, you may well see a difference. (...) today's video cards use Flash ROM, which is faster, (...), disabling this with such cards can increase graphics performance, because Video BIOS does not handle acceleration tasks - this is done by the driver, which may well bypass the BIOS anyway. (...) 3D part (...) does not require a BIOS, (...)

Shadowed ROMs can also be cached (...), although this is not always adviseable. (...) C000 cacheing has one drawback, in that ist's done in the 486 internal cache, which cannot be write-protected. (...) will treat (...) as being a non-write-protected BIOS, which is regarded as an error condition. The same applies to later CPUs, which use the L2 cache (...) It's a waste of cache bandwidth, (...), since modern OSes don't use the System BIOS, and the video signals require much more than the cache can provide.

Adaptor ROM Shadow C800, 16k

(...) refers to 16k blocks of Upper Memory which cover ROMs on adapter cards, such as hard disk controllers. (...) some ROMs don't like being shadowed, particularly thos on hard disk controllers, so (...) best you can do is experiment. Using this reduces available extended memory. WinNT and (presumably) Win95/98 derive no benefit from shadowing, and more RAM is available.

System ROM Shadow

Allows the 64K block of upper memory containing the system BIOS (starting at F000) to be shadowed for better performance, but only when using DOS or another single-user operating system. Disable for Linux, UNIX, Xenix or similar, as they have their own arrangements. (...)

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1. Warum kann man dann zusätzlich eine BIOS-Adresse (für XGA oder 8514/A) vergeben, beginnend bei 0xC8000, nächste bei 0xCA00 usw (= 32 kiB Block) ?

2. Ist die (zusätzliche?) BIOS-Adresse überhaupt dem XGA- bzw 8514/A-Anteil (Funktion) zuzuordnen?

Keine zusätzliche BIOS-Adresse, sondern "die" BIOS-Adresse des Grafikadapters. Fragt sich nur wie groß (max 32k). Der gesamte Bereich (96k) wird nach BIOS-ROMs gescannt:

Zitat von PC Hardware Configuration Guide for DOS and Solaris, p. 30

The memory space is scanned sequentially. The first BIOS found is usually the video adapter. (...)

The scan continues until each BIOS chip is found. (...)

As a rule, the area of memory available for any adapter BIOS address is the 96k block from C8000 to E0000

Die Grafikkarte lässt keine Einstellung zu, um die BIOS-Adresse innerhalb des im System-BIOS vorgegebenen, fixen, vom User nicht adressierbaren Speicherbereich hineinzukonfigurieren.Das ist so, weil das Systemboard (mainboard) einen integrierten (onboard) Grafikcontroller besitzt (CL GD-5428), dessen BIOS sich ebenso im EPROM des Systemboards befindet.

7. In welchem Fall wären beschleunigte Zugriffe neben dem VGA-Ctrl (innerhalb Adr-Bereich des MB-BIOS) auch beim XGA-Ctrl (außerhalb des Adr-Bereiches) möglich?

These: das Video BIOS in Adresse 0xCA000 wird in den RAM kopiert an eine Position der innerhalb des Bereiches 0xA000-0xC7FFF liegt. Daher werden Zugriffe auf BIOS-Routinen beschleunigt, ggf. zu Lasten der Stabilität (write-protection)

3. Hat die Grafikkarte einen DMA und I/O-Port?

4. Wenn ja wie läst dich der ermitteln?

Ja, Programme oder Dokumentation.

8. Welchen Vorteil bietet es für einen Treiber oder Programm mit HW-Zugriff, wenn die BIOS-Adresse (Bereich) nahe am Beginn des Adressbereiches liegt?

Segmentadressen, Offset-Adressen, Priorisierung (?) - muss ich mich nochmal schlau machen. Ist alles gefährliches Halbwissen...

Bei meinem PCD-3Msx stellt "Shadow (Video) BIOS ROM" kein Problem dar, bspw. Ausgabe unter NetBSD 1.6.2

# dmesg | grep vga0
vga0 at isa0 port 0x3b0-0x3df iomem 0xa0000-0xbffff
wsdisplay0 at vga0 (kbdmux ignored): console (80x25, vt100 emulation), using wskbd0